◆王智宇

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智能存儲(chǔ)在企業(yè)云存儲(chǔ)中的應(yīng)用與研究

◆王智宇

（廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 廣東 510630）

隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的快速發(fā)展，許多企業(yè)為了提高數(shù)據(jù)共享、并發(fā)處理、協(xié)作辦公能力，引入了云平臺(tái)。云平臺(tái)可以將政企單位的計(jì)算機(jī)按照矩陣模式連接在一起，構(gòu)建一個(gè)基于智能存儲(chǔ)的云服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息的動(dòng)態(tài)管理、均衡負(fù)載、虛擬化管理，具有重要的作用和意義。

智能存儲(chǔ)；云計(jì)算；虛擬化；數(shù)據(jù)遷移

0 引言

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)計(jì)算、數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)的快速發(fā)展，許多企業(yè)引入了先進(jìn)的自動(dòng)化辦公系統(tǒng)，比如公文管理系統(tǒng)、績(jī)效管理系統(tǒng)、招標(biāo)管理系統(tǒng)、OA管理系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)有力地促進(jìn)了企業(yè)信息化、共享化、智能化水平，也為企業(yè)發(fā)展帶來(lái)了新的生產(chǎn)力，提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力[1]。企業(yè)自動(dòng)化工具的增多，也促進(jìn)了云計(jì)算在企業(yè)共享中的應(yīng)用，很多企業(yè)開(kāi)始引入云計(jì)算技術(shù)，構(gòu)建云服務(wù)平臺(tái)，將所有的系統(tǒng)都部署于同一個(gè)系統(tǒng)，這樣就可以更好的滿足企業(yè)發(fā)展需求。

1 智能存儲(chǔ)在云存儲(chǔ)中的應(yīng)用功能分析

云服務(wù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵就是設(shè)立數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理系統(tǒng)。因此本文為了提高數(shù)據(jù)共享能力和并發(fā)處理效率，提出采用智能分級(jí)存儲(chǔ)模式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)、分級(jí)管理。智能存儲(chǔ)包括六個(gè)關(guān)鍵功能，分別是元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)遷移控制、數(shù)據(jù)文件估值、數(shù)據(jù)遷移控制、數(shù)據(jù)訪問(wèn)重定向和文件監(jiān)視功能[2]。元數(shù)據(jù)管理可以將數(shù)據(jù)劃分到最小級(jí)別，保證數(shù)據(jù)遷移的原子性和完整性。數(shù)據(jù)遷移控制可以將訪問(wèn)頻次非常高的數(shù)據(jù)遷移到優(yōu)先級(jí)較高的位置，同時(shí)將訪問(wèn)頻次變低的數(shù)據(jù)遷移到較弱的區(qū)域。數(shù)據(jù)文件估值可以按照數(shù)據(jù)訪問(wèn)頻次、大小、創(chuàng)建時(shí)間、占用存儲(chǔ)空間等進(jìn)行估值，以便為數(shù)據(jù)遷移控制提供依據(jù)。數(shù)據(jù)訪問(wèn)重定向管理可以提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)的虛擬化程度，構(gòu)建一個(gè)新型的數(shù)據(jù)訪問(wèn)平臺(tái)，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)性能，數(shù)據(jù)訪問(wèn)重定向不需要用戶掌握數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的位置，只需要輸入邏輯業(yè)務(wù)請(qǐng)求即可完成重定向管理性能。文件系統(tǒng)監(jiān)視管理可以實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行情況，包括訪問(wèn)命中率、系統(tǒng)延時(shí)、讀寫(xiě)比例、存儲(chǔ)空間大小等，為文件系統(tǒng)遷移控制提供評(píng)估信息。數(shù)據(jù)遷移管理可以為用戶提供一個(gè)遷移控制模型，這樣就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遷移的層級(jí)管理，調(diào)整數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的優(yōu)先級(jí)比例，更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)智能化、動(dòng)態(tài)化存儲(chǔ)。智能存儲(chǔ)在云存儲(chǔ)中的應(yīng)用如圖1所示。

圖1 企業(yè)智能云存儲(chǔ)

企業(yè)智能云存儲(chǔ)開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)過(guò)程中，最為關(guān)鍵的內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)放置和數(shù)據(jù)遷移。

數(shù)據(jù)分類可以根據(jù)企業(yè)日常工作的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)劃分，按照工作需求劃分為新聞數(shù)據(jù)、公文數(shù)據(jù)、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、人力數(shù)據(jù)等，將這些數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分類管理，以便能夠提高智能云存儲(chǔ)的效率。目前，為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)分類的準(zhǔn)確度，論文已經(jīng)提出了采用專家知識(shí)和數(shù)據(jù)挖掘的分類算法，比如模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)和統(tǒng)計(jì)分析方法，設(shè)置業(yè)務(wù)主題規(guī)則，實(shí)時(shí)的進(jìn)行數(shù)據(jù)分類和估值。

數(shù)據(jù)放置可以根據(jù)智能云分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)的需求，將數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)分級(jí)放置。目前，數(shù)據(jù)放置采用先進(jìn)的優(yōu)先級(jí)原則，可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中添加新型數(shù)據(jù)和熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)被訪問(wèn)的次數(shù)非常高，數(shù)據(jù)放置的方法也非常科學(xué)，這些都會(huì)影響智能分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)的效率和速度，如果數(shù)據(jù)放置不合理，將會(huì)形成一個(gè)數(shù)據(jù)訪問(wèn)瓶頸問(wèn)題，造成數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度整體效率大大下降。目前常用的數(shù)據(jù)放置模式包括順序放置、隨機(jī)放置和優(yōu)先級(jí)放置。順序放置按照數(shù)據(jù)保存的順序?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)到服務(wù)器中，保存政企單位的數(shù)據(jù)信息，順序放置可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的先進(jìn)先出功能，最新的數(shù)據(jù)始終保存在高位置，這樣就可以促進(jìn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)效率提升。隨機(jī)放置可以采用Hash算法，將新型數(shù)據(jù)放置在最新的數(shù)據(jù)庫(kù)hash位置，隨機(jī)放置保存的數(shù)據(jù)不連續(xù)，只是放置在一個(gè)合理的位置，如果用戶訪問(wèn)相關(guān)的數(shù)據(jù)也需要隨機(jī)訪問(wèn)。優(yōu)先級(jí)放置可以將數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行層次化，優(yōu)先級(jí)較高的位置放置熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，優(yōu)先級(jí)較低的位置放置非熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，這樣就可以以最快的速度訪問(wèn)最新數(shù)據(jù)內(nèi)容。

數(shù)據(jù)遷移技術(shù)。智能云分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，政企單位信息化系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)變化的，因此數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)也具有優(yōu)先層次劃分，利用數(shù)據(jù)遷移技術(shù)可以將不同的數(shù)據(jù)遷移到不同的優(yōu)先級(jí)位置上，這樣就可以提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)效率。智能云分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)遷移技術(shù)包括同級(jí)遷移和異級(jí)遷移兩種方法。同級(jí)遷移模式發(fā)生在同一優(yōu)先級(jí)位置的存儲(chǔ)系統(tǒng)硬件配置發(fā)生變化，為了能夠均衡硬件的負(fù)載情況，可以在同一級(jí)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行遷移，確保存儲(chǔ)器具有足夠的容量。異級(jí)遷移模式是指根據(jù)數(shù)據(jù)估值，可以將重要的、訪問(wèn)頻次較高的數(shù)據(jù)遷移到優(yōu)先級(jí)較高的位置，異級(jí)遷移模式是系統(tǒng)最為常見(jiàn)的模式，可以更好地優(yōu)化存儲(chǔ)系統(tǒng)，異級(jí)遷移過(guò)程中是自動(dòng)化的，遷移過(guò)程可以是高性能存儲(chǔ)設(shè)備向低性能存儲(chǔ)設(shè)備遷移，也可以相反遷移。

2 智能存儲(chǔ)功能設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)

智能分級(jí)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)最為關(guān)鍵的技術(shù)就是虛擬化技術(shù)。虛擬化可以實(shí)現(xiàn)桌面虛擬化和服務(wù)器虛擬化。桌面虛擬化可以配置一個(gè)虛擬化的桌面服務(wù)器，并且能夠安裝相關(guān)的虛擬化工具，這樣就可以創(chuàng)建多個(gè)邏輯獨(dú)立的虛擬機(jī)，每一個(gè)虛擬機(jī)都可以關(guān)聯(lián)一個(gè)虛擬桌面用戶ID，這樣就可以運(yùn)行服務(wù)器。系統(tǒng)面向每一個(gè)終端用戶定制和創(chuàng)建一個(gè)虛擬用戶桌面，每一個(gè)桌面僅需要配置一臺(tái)鍵盤(pán)、一個(gè)鼠標(biāo)和一個(gè)顯示器，安裝一個(gè)云端桌面即可登錄到服務(wù)器，加載虛擬桌面運(yùn)行時(shí)信息。連接管理中間件可以為用戶虛擬桌面、服務(wù)器提供一個(gè)資源池，實(shí)現(xiàn)邏輯業(yè)務(wù)的通信連接和資源調(diào)度功能，將遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器虛擬化，提供數(shù)以萬(wàn)計(jì)的虛擬桌面客戶端。因此，高密度的用戶群造成了調(diào)度、管理的困難，同時(shí)一個(gè)磁盤(pán)也難以形成并發(fā)訪問(wèn)能力，網(wǎng)絡(luò)帶寬資源也無(wú)法得到協(xié)同，因此而已采用一個(gè)連接中間件，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶認(rèn)證、通信連接、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、資源調(diào)度，負(fù)責(zé)虛擬桌面應(yīng)用功能啟動(dòng)、負(fù)載均衡、分配桌面資源等功能。

服務(wù)器虛擬化是桌面虛擬化系統(tǒng)的一個(gè)重要的組成內(nèi)容，虛擬桌面嚴(yán)重依賴服務(wù)器虛擬化的性能。桌面虛擬化需要提供并發(fā)處理能力、透明存儲(chǔ)能力、分片管理能力，同一臺(tái)物理服務(wù)器可以經(jīng)過(guò)虛擬化操作，形成多個(gè)虛擬桌面。目前，服務(wù)器端虛擬化技術(shù)較多，主要是針對(duì)承載服務(wù)器運(yùn)行的硬件物理資源進(jìn)行抽象化，這些技術(shù)主要包括虛擬CPU、虛擬設(shè)備與輸入輸出、虛擬內(nèi)存，并且針對(duì)每一個(gè)虛擬桌面提供一個(gè)強(qiáng)大的隔離性、安全性操作內(nèi)容，保證虛擬桌面用戶的并發(fā)處理能力，保證每一個(gè)虛擬化桌面的運(yùn)行數(shù)據(jù)是完整的、安全的。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著企業(yè)云計(jì)算平臺(tái)的應(yīng)用和改進(jìn)，企業(yè)云存儲(chǔ)將會(huì)引入更加先進(jìn)的管理功能，實(shí)現(xiàn)企業(yè)云存儲(chǔ)的先進(jìn)性、全面性管理模式，更好地為企業(yè)提供智能化、信息化和自動(dòng)化服務(wù)，進(jìn)一步解放企業(yè)生產(chǎn)力，提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

[1]毛正標(biāo).云存儲(chǔ)在校園網(wǎng)中應(yīng)用的研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2014.

[2]劉鋒.云存儲(chǔ)技術(shù)在智能交通中的作用的理論分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016.